Question

λ噬菌體有極強(qiáng)的侵染能力，并能在細(xì)菌中快速地進(jìn)行DNA的復(fù)制，最終導(dǎo)致細(xì)菌破裂(稱(chēng)為溶菌狀態(tài))，或者整合到細(xì)菌基因組中潛伏起來(lái)，不產(chǎn)生子代噬菌體(稱(chēng)為溶原狀態(tài))。在轉(zhuǎn)基因技術(shù)中常用λ噬菌體構(gòu)建基因克隆載體，使其在受體細(xì)菌中大量擴(kuò)增外源DNA，進(jìn)而構(gòu)建基因文庫(kù)。相關(guān)操作如圖。請(qǐng)分析回答相關(guān)問(wèn)題。

(1)組裝噬菌體時(shí)，可被噬菌體蛋白質(zhì)包裝的DNA長(zhǎng)度約為36～51 kb，則λgt10載體可插入的外源DNA的長(zhǎng)度范圍為________，為獲得較大的插入能力，在改造載體時(shí)可刪除噬菌體DNA組成中的________序列以縮短其長(zhǎng)度。

(2)λ噬菌體DNA上通常沒(méi)有合適的標(biāo)記基因，故人工改造時(shí)需加裝合適的標(biāo)記基因，如圖中λgt10載體中的imm434基因。該基因編碼一種阻止λ噬菌體進(jìn)入溶菌狀態(tài)的阻遏物�？梢�(jiàn)，構(gòu)建基因克隆載體時(shí)，外源DNA的插入位置是imm434基因________(填“之中”或“之外”)。培養(yǎng)后處于________狀態(tài)表明已成功導(dǎo)入目的基因。

(3)包裝用的蛋白質(zhì)與DNA相比，特有的化學(xué)元素是________，若對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記并做侵染實(shí)驗(yàn)，可獲得的結(jié)論是_______________________________________________________________。

(4)舉一例生物界中與溶原狀態(tài)相似的現(xiàn)象：_______________________________________________________________。

(5)分離純化噬菌體重組DNA時(shí)，將經(jīng)培養(yǎng)10 h左右的大腸桿菌—噬菌體的培養(yǎng)液超速離心，從________部位獲得噬菌體。苯酚抽提，釋放噬菌體重組DNA。最后，需用乙醇析出DNA，該操作依據(jù)的原理是_______________________________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

(1)0～7.6 kb　中部

(2)之中　溶菌

(3)S　蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入細(xì)菌中

(4)HIV逆轉(zhuǎn)錄后DNA整合到人T細(xì)胞的DNA中

(5)上清液　DNA不溶于酒精

【解析】(1)人工改造后的λgt10載體的長(zhǎng)度是43.4 kb，而被噬菌體蛋白質(zhì)包裝的DNA長(zhǎng)度約為36～51 kb，因此λgt10載體可插入的外源DNA的最大長(zhǎng)度是51－43.4＝7.6(kb)。為獲得最大的插入能力，需要去除λ噬菌體DNA中的一部分序列，從圖中λ噬菌體DNA的結(jié)構(gòu)看，只有中部的DNA序列可以去除，因?yàn)橛冶鄣恼{(diào)控序列必須保留，而左側(cè)的編碼蛋白質(zhì)外殼的序列也必須保留。

(2)從組裝噬菌體侵染培養(yǎng)過(guò)程看，子代噬菌體需要從溶菌狀態(tài)的細(xì)菌中釋放出來(lái)，而標(biāo)記基因imm434可以控制合成阻止λ噬菌體進(jìn)入溶菌狀態(tài)的阻遏物，所以需要將目的基因插入imm434基因之中破壞其結(jié)構(gòu)，這樣帶有目的基因的噬菌體侵染細(xì)菌后會(huì)出現(xiàn)溶菌狀態(tài)，而不含目的基因的噬菌體侵染細(xì)菌后不會(huì)出現(xiàn)溶菌狀態(tài)。

(3)噬菌體的蛋白質(zhì)外殼特有S元素。通過(guò)35S標(biāo)記會(huì)發(fā)現(xiàn)噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入細(xì)菌中。

(5)培養(yǎng)一段時(shí)間后釋放出來(lái)的子代噬菌體位于上清液中。苯酚抽提，釋放噬菌體重組DNA后，可用乙醇析出DNA，因?yàn)?/span>DNA不溶于酒精。